《气体动力循环》PPT课件.ppt

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1、第九章气体动力循环分析动力循环的一般方法一、分析动力循环的目的在热力学基本定律的基础上，分析循环能量转化的经济性，寻求提高经济性的方向及途径二、分析动力循环的一般步骤实际循环（复杂不可逆）吸热、放热、作功、热效率实际循环指导改善可逆理论循环抽象、简化分析三、分析动力循环主要采用两种方法以热力学第一定律为基础的“第一定律分析法”，以能量数量为立足点,以热效率为指标以热力学第一定律和第二定律为依据、从能量的数量和品质来分析，以“作功能力损失和火用效率为其指标的第二定律分析法”四、简化及评价指标假设条件空气标准假设排气过程与燃烧过

2、程假设评价标准实际循环简化后与同温限的卡诺循环比较循环内部热效率活塞式内燃机实际循环的简化分类：按燃料：煤气机，汽油机，柴油机按点火方式：点燃式，压燃式按冲程：二冲程，四冲程假设：空气标准假设闭式理想循环理想循环种类定容加热，定压加热，混合加热四冲程柴油机示功图定压燃烧柴油机，定容燃烧汽油机平均有效压力循环净功／气缸排量简化原则为:进、排气压力相同，进排气推动功相抵消，把开式循环变成闭式循环把燃烧过程看作是外界对工质的加热过程（定容和定压），把排气过程看成向低温热源可逆定容放热过程略去压缩过程和膨胀过程中工质与气缸壁之间的热量

3、交换,近似地认为是绝热过程把循环工质简化为空气，且作理想气体处理，比热容取定值活塞式内燃机的理想循环一、混合加热理想循环(萨巴德循环)12等熵压缩,23等容吸热,34定压吸热,45等熵膨胀,51定容放热（１）压缩比：压缩前的比体积与压缩后的比体积之比，它是表征内燃机工作体积大小的结构参数（2）定容升压比:定容加热后的压力与加热前的压力之比，它是表示内燃机定容燃烧情况的特性参数（3）定压预胀比:定压加热后的比体积与加热前的比体积之比，它是表示内燃机定压燃烧情况的特性参数循环热效率二、定压加热理想循环(狄塞尔循环)三、定

4、容加热理想循环(奥托循环)活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较一、压缩比相同、吸热量相同时的比较二、循环最高压力和最高温度相同时的比较燃气轮机装置循环一、燃气轮机装置简介是一种以空气及燃气为工质的热动力设备优点：其热能转变为机械能的过程是在燃气轮机中实现，它是一种旋转式热力发动机，转速可设计很高，且工作过程连续．可在设备重量小，尺寸小的条件下发出很大功率．缺点：叶片材料、设计、加工、装配要求很高．用途：飞机、舰船的动力载荷机组,电站机组等．二、燃气轮机装置定压加热理想循环定压燃烧燃气轮机装置流程示意图如下:燃烧室为定压燃烧，压

5、缩、膨胀过程与绝热相近．故定压燃烧燃气轮机装置的理想循环组成如下：绝热压缩、定压吸热、绝热膨胀、定压放热过程1-2等熵压缩（压气机内）循环增压比过程2-3定压吸热（燃烧室内）循环增温比过程3-4等熵膨胀（燃气轮机内）过程4-1定压放热（排气，假想换热器）热效率ηt热效率分析燃气轮机装置的定压加热实际循环1-2a不可逆绝热压缩2-3定压吸热3-4a不可逆绝热膨胀4-1定压放热压气机绝热效率燃气轮机相对内效率燃气轮机热效率提高燃气轮机装置循环热效率的措施极限回热循环净功不变回热度喷气式发动机简介定压燃烧喷气式发动机的理论循环及实际

6、循环与燃气轮机装置定压加热循环相同注意：压缩和膨胀过程都分两段1—5扩压管压缩，5—2压气机压缩2—3定压燃烧，　3—6燃气轮机膨胀作功6—4喷管绝热膨胀作功,加速4－1定压排气523640习题某定压加热燃气轮机装置理想循环,参数如下:p1=10150Pa,T1=300K,T3=923K,π=6.试求：⑴q1,q2;⑵循环功wnet;⑶循环热效率;⑷平均吸热温度和平均放热温度．k=1.4,cp=1.03kJ/(kg·K)习题内燃机混合加热理想循环.已知p1=0.097MPa,t1=28℃,V1=0.084m3,压缩比为15,循

7、环最高压力p3=6.2MPa,循环最高温度t4=1320℃,工质视为空气．试计算：⑴循环各状态点的压力、容积和温度；⑵循环热效率；⑶同温度范围内的卡诺循环热效率．其中k=1.4,Cv=718J/(kg·K),Cp=1005J/(kg·K)